無人機降落方式大盤點
發布時間:2017-07-12 責任編輯:wenwei
【導讀】控製無人機是一件很傷腦筋的事。不管你多謹慎,一不小心,幾千、幾萬元的無人機可能就會缺胳膊少腿、沒(mei)電(dian),或(huo)者(zhe)開(kai)始(shi)亂(luan)飛(fei),然(ran)後(hou)重(zhong)重(zhong)地(di)撞(zhuang)到(dao)地(di)上(shang)。那(na)麼(me),怎(zen)樣(yang)才(cai)能(neng)讓(rang)我(wo)們(men)的(de)無(wu)人(ren)機(ji)飛(fei)行(xing)著(zhe)陸(lu)更(geng)安(an)全(quan)呢(ne)?首(shou)先(xian)來(lai)了(le)解(jie)一(yi)下(xia)無(wu)人(ren)機(ji)的(de)主(zhu)要(yao)回(hui)收(shou)方(fang)式(shi)。

無人機空中回收發展經過了三個時期:第一個時期是由於使用不具備滑翔能力的圓形降落傘係統,其典型應用於美國“火蜂”AQM-34N型偵察無人機上。第二個時期是在廣泛應用具有較高滑翔能力的衝壓翼傘基礎上開始的,其典型應用是美國Vertigogongsiyanzhidezhongjuwurenjihuishouxiangmu。disangeshiqishiyizhinengdiaogoudechuxianweibiaozhide。qianyinsansanshengzaiyigehuoduogezhinengdiaogougouzhaozhangkouneishi,gouzhaoganzhidaojiehesheng(牽引傘傘繩)後會自動閉合,完成鉤掛工作,大大提高了回收的適用。
無人機的回收方式可歸納為傘降回收、空中回收、起落架滑跑著陸、攔阻網回收、氣墊著陸和垂二主著陸回收等類型。有些無人機采用非整機回收,這種情況通常是回收任務設備艙,飛機其他部分不回收。
例如,美國的D-21/GTD-21B在完成飛行任務後,其任務設備艙被彈射出機體,由C-130飛(fei)機(ji)空(kong)中(zhong)回(hui)收(shou)。有(you)些(xie)小(xiao)型(xing)無(wu)人(ren)機(ji)在(zai)回(hui)收(shou)時(shi)不(bu)用(yong)回(hui)收(shou)工(gong)具(ju)而(er)是(shi)靠(kao)機(ji)體(ti)某(mou)部(bu)分(fen)直(zhi)接(jie)觸(chu)地(di)回(hui)收(shou)笆(ba)機(ji),采(cai)用(yong)這(zhe)種(zhong)簡(jian)單(dan)回(hui)收(shou)方(fang)式(shi)的(de)無(wu)人(ren)機(ji)通(tong)常(chang)是(shi)機(ji)重(zhong)小(xiao)於(yu)10kg,最大特征尺寸在3.5m以下。例如,英國的UMACII飛翼式無人機,完成任務後靠機腹著陸回收。
1.傘降回收

這是一種較普通的回收方式。降落傘由主傘和減速傘(也稱阻力傘)二er級ji傘san組zu成cheng。當dang無wu人ren機ji完wan成cheng任ren務wu後hou,地di麵mian站zhan發fa遙yao控kong指zhi令ling給gei無wu人ren機ji,使shi發fa動dong機ji慢man車che,飛fei機ji減jian速su,降jiang高gao。到dao達da合he適shi飛fei行xing高gao度du和he速su度du時shi,開kai減jian速su傘san,使shi飛fei機ji急ji劇ju減jian速su,降jiang高gao,此ci時shi發fa動dong機ji已yi停ting車che;當無人機降到某飛行高度和速度時,回收控製係統發出信號,使主傘開傘,先呈收緊充氣狀態,過了一定時間,主傘完全充氣;無人機懸掛在主傘下慢慢著陸,機下觸地開關接通,使主傘與無人機脫離。
這(zhe)是(shi)對(dui)降(jiang)落(luo)傘(san)回(hui)收(shou)過(guo)程(cheng)最(zui)簡(jian)單(dan)的(de)描(miao)述(shu),省(sheng)略(lve)了(le)中(zhong)間(jian)環(huan)節(jie)和(he)過(guo)程(cheng)。為(wei)盡(jin)量(liang)減(jian)少(shao)無(wu)人(ren)機(ji)回(hui)收(shou)後(hou)的(de)損(sun)傷(shang),特(te)別(bie)是(shi)為(wei)保(bao)護(hu)機(ji)載(zai)任(ren)務(wu)設(she)備(bei),有(you)些(xie)無(wu)人(ren)機(ji)還(hai)在(zai)機(ji)體(ti)觸(chu)地(di)部(bu)位(wei)安(an)裝(zhuang)減(jian)震(zhen)裝(zhuang)置(zhi),充(chong)氣(qi)袋(dai)是(shi)一(yi)種(zhong)常(chang)用(yong)的(de)減(jian)震(zhen)裝(zhuang)置(zhi)。同(tong)時(shi)還(hai)要(yao)考(kao)慮(lv)到(dao)機(ji)體(ti)著(zhe)地(di)部(bu)位(wei)要(yao)盡(jin)可(ke)能(neng)遠(yuan)離(li)任(ren)務(wu)設(she)備(bei)艙(cang)。
例如,加拿大的CL-89,回收時,無人機上下翻轉180°,使shi機ji腹fu在zai上shang,機ji背bei在zai下xia,機ji背bei前qian後hou的de著zhe陸lu氣qi包bao著zhe地di,吸xi收shou撞zhuang擊ji能neng量liang,保bao護hu機ji腹fu內nei的de任ren務wu設she備bei。有you些xie無wu人ren機ji機ji體ti著zhe地di部bu分fen被bei設she計ji成cheng較jiao脆cui弱ruo的de部bu件jian,當dang做zuo飛fei機ji著zhe地di的de減jian震zhen裝zhuang置zhi。例li如ru,英ying國guo的de”不死鳥”在回收開傘後翻轉180°,機腹朝上,機背向下,機背整流罩較脆弱,允許著地時被壓扁,吸收著地撞擊力,保護機腹的任務設備短艙。
2.空中回收

用yong有you人ren機ji在zai空kong中zhong回hui收shou無wu人ren機ji的de方fang式shi目mu前qian隻zhi在zai美mei國guo使shi用yong。采cai用yong這zhe種zhong回hui收shou方fang式shi,在zai有you人ren機ji上shang必bi須xu有you空kong中zhong回hui收shou係xi統tong,在zai無wu人ren機ji上shang除chu了le有you阻zu力li傘san和he主zhu傘san之zhi外wai,還hai需xu有you鉤gou桂gui傘san、吊索和可旋轉的脫落機構。
其qi簡jian單dan回hui收shou過guo程cheng如ru下xia地di麵mian站zhan發fa出chu遙yao控kong指zhi令ling,陽yang力li傘san開kai傘san,同tong時shi使shi發fa動dong機ji停ting車che,當dang無wu人ren機ji在zai阻zu力li傘san作zuo用yong下xia降jiang到dao一yi定ding高gao度du和he一yi定ding速su度du時shi,回hui收shou控kong製zhi係xi統tong發fa出chu開kai主zhu傘san控kong製zhi信xin號hao,打da開kai鉤gou掛gua傘san和he主zhu傘san,主zhu傘san先xian呈cheng收shou緊jin充chong氣qi狀zhuang態tai,不bu久jiu,就jiu完wan全quan充chong氣qi;cishigouguasangaoyuzhusan,gouguasanxiamiandediaosuobaozhengzhixiangzhusanqianjindefangxiang,zaidiaosuoshanganzhuangzhishifangxiangdefengxiangqi,shiyourenjibianyubianrenhegouzhugouguisan。
zheshi,yourenjinifengjinru,gouzhuwurenjigouguasanyudiaosuo,dangwurenjibeigouzhushi,zhusanzidongtuoliwurenji,yourenjiyongjiaopanjiaoqiwurenji,kongzhongxuanguayunzou。zhezhonghuishoufangshibuhuisunshangwurenji。danshiweihuishouwurenjiyaochudongyourenji,feiyonggao;在回收時要求有人機駕駛員有較高的駕駛技術;受天氣與風情影響大,加上傘的性能無法事先估計,其回收的可靠性低。隨著回收技術的提高,回收的可靠性將會提高。例如,美國的“火蜂”II用空中回收方式,在回收時,直升機鉤掛高於主傘24.08m的鉤掛傘。
3.起落架滑跑著陸

這種回收方式與有人機相似,不同之處是:
①跑道要求不如有人機苛刻。
②有些無人機的起落架局部被設計成較脆弱的結構,允許著陸時撞地損壞,吸收能量。例如英國的”大鴨”I,這是一種機重15kg,翼展2.70m、機長2.10m的小型無人機,機身下有著陸滑橇,機翼有翼尖滑橇,翼尖滑橇較脆弱,回收時允許折斷,以吸收撞擊力。
③為縮短著陸滑跑距離,有些無人機例如以色列的”先鋒”、“猛犬”、“偵察兵”等在機尾裝尾鉤,在著陸滑跑時,尾鉤鉤住地麵攔截繩,大大縮短了著陸滑跑距離。
4.攔阻網或“天鉤”回收

用攔阻網係統回收無人機是目前世界小型無人機較普遍采用的回收方式之一。攔阻網係統通常由攔阻網、能neng量liang吸xi收shou裝zhuang置zhi和he自zi動dong引yin導dao設she備bei組zu成cheng。能neng量liang吸xi收shou裝zhuang置zhi與yu攔lan阻zu網wang相xiang連lian,其qi作zuo用yong是shi吸xi收shou無wu人ren機ji撞zhuang網wang的de能neng量liang,免mian得de無wu人ren機ji觸chu網wang後hou在zai網wang上shang彈dan跳tiao不bu停ting,以yi致zhi損sun傷shang。自zi動dong引yin導dao設she備bei一yi般ban是shi一yi部bu置zhi於yu網wang後hou的de電dian視shi攝she像xiang機ji,或huo是shi裝zhuang在zai攔lan阻zu網wang架jia上shang的de紅hong外wai接jie收shou機ji,由you它ta們men及ji時shi向xiang地di麵mian站zhan報bao告gao無wu人ren機ji返fan航hang路lu線xian的de偏pian差cha。
當無人機返航時、地麵控製站要求無人機以小角度下滑,最大速度不得超過120km/h,操(cao)縱(zong)人(ren)員(yuan)通(tong)過(guo)電(dian)視(shi)監(jian)視(shi)器(qi)監(jian)視(shi)無(wu)人(ren)機(ji)飛(fei)行(xing),並(bing)根(gen)據(ju)地(di)麵(mian)電(dian)視(shi)攝(she)像(xiang)機(ji)拍(pai)攝(she)的(de)圖(tu)像(xiang),或(huo)紅(hong)外(wai)接(jie)收(shou)機(ji)接(jie)收(shou)到(dao)的(de)無(wu)人(ren)機(ji)信(xin)號(hao),確(que)定(ding)返(fan)航(hang)路(lu)線(xian)的(de)偏(pian)差(cha),然(ran)後(hou)半(ban)自(zi)動(dong)地(di)控(kong)製(zhi)無(wu)人(ren)機(ji),修(xiu)正(zheng)飛(fei)行(xing)路(lu)線(xian)、使之對準地麵攝像機的瞄準線,飛向攔阻網。無人機觸網時的過載通常不能大於6g,以免攔阻網遭到較大損壞。例如,以色列的“偵察兵”、美國的”蒼鷹”等都用攔阻網回收。
“天鉤”回收和攔阻網回收功能相似,回收時控製無人機飛向繩索,利用無人機翼尖的掛鉤鉤住繩索回收。美國的”掃描鷹”無人機便采用此種回收方式。
5.氣墊著陸

20世紀70年代出現了氣墊車、氣墊船,它們利用氣墊效應離開地麵或水麵騰空行駛。無人機氣墊著陸的工作原理是一樣的。在無人機的機腹四周裝上”橡膠裙邊。,中間有一個帶孔的氣囊,發動機把空氣壓人氣囊,壓縮空氣從囊孔噴出,在機腹下形成高壓空氣區——氣墊,氣墊能夠支托無人機貼近地麵,而不與地麵發生猛烈撞擊。20世紀70年代中期,美國用澳大利亞的”金迪維克”無人機作為氣墊著陸的研究機,進行氣墊著陸項目試驗研究,取得較大成績。
氣墊著陸的最大優點是,無人機能在未經平整的地麵、泥地、冰雪地或水上著陸,不受地形條件限製。此外,不受無人機大小、重量限製,且回收率高,據說可以達到1分鍾 1架次,而空中回收則是1小時1架次。
6.垂直著陸回收

垂直著陸的無人機機動靈活、反應迅速,適於低速、dikongdijinfeixing,keyichuizhiqijianghekongzhongxuanting,buxuyaotedingdeqijiangchangdi,keyizaixiazhaikongjianzhixingrenwu,suoyishoudaoguangfanyingyong。genjuxuanyishulianghebujudebutong,chuizhizheluwurenjikefenweidanxuanyiwurenji、雙旋翼無人機、四旋翼無人機、撲翼機、滾翼機和飛蝶無人機等。
大家需要注意的是:
1、為什麼用滿杆地板油直線下降?隻要是稍微謹慎點的人就不會這麼飛吧?
答:我(wo)們(men)希(xi)望(wang)在(zai)比(bi)較(jiao)極(ji)端(duan)的(de)條(tiao)件(jian)下(xia),最(zui)明(ming)顯(xian)地(di)為(wei)大(da)家(jia)展(zhan)示(shi)出(chu)高(gao)速(su)直(zhi)線(xian)下(xia)降(jiang)時(shi)出(chu)現(xian)的(de)問(wen)題(ti)。實(shi)際(ji)上(shang)隻(zhi)要(yao)下(xia)沉(chen)速(su)率(lv)超(chao)出(chu)了(le)較(jiao)為(wei)安(an)全(quan)的(de)範(fan)圍(wei),這(zhe)些(xie)隱(yin)患(huan)便(bian)客(ke)觀(guan)存(cun)在(zai),尤(you)其(qi)是(shi)失(shi)速(su)。導(dao)致(zhi)飛(fei)行(xing)器(qi)不(bu)穩(wen)定(ding)的(de)因(yin)素(su)是(shi)速(su)率(lv)過(guo)快(kuai)和(he)直(zhi)線(xian)降(jiang)落(luo),我(wo)們(men)更(geng)希(xi)望(wang)強(qiang)調(tiao)的(de)是(shi)走(zou)航(hang)線(xian)降(jiang)落(luo)的(de)重(zhong)要(yao)性(xing)。
2、那我在空中八字掰杆停機,降到一定高度時再掰杆啟動電機會怎麼樣呢?
答:團(tuan)隊(dui)以(yi)前(qian)的(de)成(cheng)員(yuan)自(zi)己(ji)玩(wan)的(de)時(shi)候(hou)曾(zeng)經(jing)這(zhe)麼(me)試(shi)過(guo),結(jie)果(guo)就(jiu)是(shi)提(ti)控(kong)回(hui)家(jia)。不(bu)要(yao)拿(na)幾(ji)千(qian)上(shang)萬(wan)的(de)設(she)備(bei)和(he)生(sheng)命(ming)安(an)全(quan)開(kai)玩(wan)笑(xiao)。失(shi)速(su)就(jiu)不(bu)用(yong)說(shuo)了(le),螺(luo)旋(xuan)槳(jiang)停(ting)轉(zhuan)後(hou),飛(fei)控(kong)也(ye)就(jiu)無(wu)法(fa)通(tong)過(guo)轉(zhuan)速(su)的(de)調(tiao)整(zheng)穩(wen)定(ding)飛(fei)行(xing)器(qi)的(de)姿(zi)態(tai),我(wo)們(men)可(ke)以(yi)估(gu)算(suan)一(yi)下(xia)飛(fei)行(xing)器(qi)會(hui)在(zai)空(kong)中(zhong)翻(fan)滾(gun)多(duo)少(shao)度(du)。
3、在我們的試驗中,我們的精靈1jingshouzhulekaoyan,huanjingfengsubingbuda,feikongduizitaiwendingzuochulebuchang,bingmeiyouzaikongzhongcefan。suizhewurenjichanpindegengxinshengji,changshangyeduizuidaxiachensulvzuochuleyuelaiyueanquandexianzhi,danshizouhangxianjiangluoyiranyouzhuyutishengfeixingqidewendingxingheanquanxing。
4、在zai消xiao耗hao一yi部bu分fen電dian量liang後hou,由you於yu最zui大da動dong力li沒mei有you一yi開kai始shi那na麼me高gao,我wo們men每mei一yi次ci的de高gao速su直zhi線xian下xia降jiang都dou無wu法fa改gai出chu失shi速su狀zhuang態tai,飛fei行xing器qi次ci次ci墜zhui地di,彈dan起qi後hou幾ji乎hu無wu法fa控kong製zhi方fang向xiang,視shi頻pin中zhong展zhan示shi的de僅jin僅jin是shi最zui嚴yan重zhong的de一yi次ci失shi控kong。
5、如果飛行器上掛載了雲台相機,高速下降時的抖動是雲台很難消除的,進而會影響拍攝畫麵的質量。墜地後也很容易對雲台和相機造成損害。
本文轉載自無人機科普。
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